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Estructura básica de un programa

Es momento de conocer la estructura básica de un programa, su funcionamiento, diseño y partes fundamentales. Partamos por conocer ¿En qué consiste la estructura básica de un programa?

La estructura básica de un programa hace referencia a la organización fundamental del código que constituye cualquier aplicación de software.

Ahora, es importante recordar que habrá situaciones en las que un programa variará según el lenguaje de programación y el tipo de aplicación (como una aplicación de consola, un programa gráfico o un servicio web), sin embargo estos programas generalmente siguen una serie de principios comunes que los hacen comprensibles, mantenibles y eficientes.

En cuanto al diseño, la estructura básica de un programa está diseñada para organizar el código de manera que sea claro tanto para los humanos como para las máquinas.

A continuación, te presentamos las cinco partes de la estructura básica de un programa.

  1. Declaración de cabecera (si aplica)

    Aquí se incluyen las bibliotecas o módulos necesarios.

  2. Funciones y Métodos

    Un bloque de código que realiza una tarea específica.

  3. Variables y Tipos de Datos

    Las variables son espacios en memoria donde se almacenan los datos.

  4. Instrucciones de Control

    Estructuras que dirigen el flujo del programa (condicionales, bucles).

  5. Comentarios

    Ayudan a la documentación del código para hacer más comprensible el propósito de cada bloque o línea.

Componentes de la Estructura Básica

Ahora procederemos a detallar cada uno de los componentes mencionados. Cabe señalar que cada uno de ellos irá acompañado de ejemplos que contribuirán al fortalecimiento de tu aprendizaje. ¡Empecemos!

a. Declaraciones de Cabecera y Bibliotecas

La mayoría de los lenguajes de programación permiten incluir bibliotecas o módulos que contienen funciones y clases predefinidas que hacen tareas comunes, como manejar entrada y salida de datos, realizar cálculos matemáticos, etc.

Veamos algunos ejemplos:

#include <stdio.h>// Biblioteca estándar para entrada/salida

#include<stdlib.h>//Biblioteca para manejo de memoria

Ejemplo en C

def suma(a, b):
returna+b

Ejemplo en Python

Nota : Estas líneas de código son esenciales para poder usar recursos y funciones que no están definidas explícitamente dentro del código fuente del programa.

b. Funciones y Métodos

Las funciones son bloques de código que realizan tareas específicas. Cada función puede tener una entrada (parámetros) y una salida (valor de retorno).

En algunos lenguajes, como C o C++, las funciones son fundamentales para la estructura del programa, mientras que en otros, como Python, se utilizan tanto funciones como métodos (que están asociados a objetos).

Veamos algunos ejemplos:

int suma(int a,int b){

return a+ b;
}

Ejemplo en C

import math # Importa la biblioteca de funciones matemáticas

Ejemplo en Python

Nota : Las funciones permiten modularizar el código, haciéndolo más limpio, reutilizable y fácil de mantener.

c. Variables y Tipos de Datos

Las variables son espacios de almacenamiento que contienen datos. Un tipo de dato es una clasificación de los datos que determinará las operaciones que se pueden realizar sobre ellos. Algunos ejemplos incluyen enteros (int), cadenas de texto (string), y números decimales (float).

Veamos algunos ejemplos:

int edad = 25;
float altura = 1.75;
char letra ='A';

Ejemplo en C

edad =25
altura =1.75
letra ='A'

Ejemplo en Python

Nota : El tipo de dato de la variable está determinado por el valor asignado a la misma, y algunos lenguajes (como C) requieren que se especifique el tipo de dato explícitamente al declarar la variable.

d. Instrucciones de Control

Las instrucciones de control son estructuras que permiten modificar el flujo de ejecución de un programa. Estas incluyen:

  • Condicionales (if, else, elif): Se usan para ejecutar diferentes bloques de código dependiendo de una condición.

  • Bucles (for, while): Permiten repetir un bloque de código varias veces.

Veamos algunos ejemplos:

if(edad >18){
printf("Eres mayor de edad.\n");
}else{
printf("Eres menor de edad.\n");
}

Condicionales Ejemplo en C

if edad >18:
print("Eres mayor de edad.")else:
print("Eres menor de edad.")

Condicionales Ejemplo en Python

for(inti=0;i<10;i++){
printf("%d\n"，i);
}

Bucles Ejemplo en C

for i in range(10):
print(i)

Bucles  Ejemplo en Python

Nota :Los bucles son esenciales para iterar sobre colecciones de datos, realizar cálculos repetitivos, o ejecutar instrucciones múltiples veces.

e. Flujo de Ejecución del Programa

Un programa comienza su ejecución en un punto de entrada determinado, dependiendo del lenguaje de programación. En lenguajes como C y C++, este punto de entrada es la función main().

Veamos algunos ejemplos:

int main(){
printf("Hola, Mundo!\n");
return 0;
}

Ejemplo en C

def main():
print("Hola, Mundo!")
ifname"main22
main()

Ejemplo en Python: Python no requiere una función main() de forma obligatoria, pero es común estructurar el código de la forma como se presenta en la imagen

Nota : Como notamos, en este caso, el flujo de ejecución sigue una secuencia lógica de instrucciones que se ejecutan en orden, a menos que se utilicen estructuras de control que alteren este orden (por ejemplo, condicionales o bucles).

f. Flujo de Ejecución del Programa

Los comentarios son fundamentales en la programación. Aunque no son ejecutados por la computadora, sirven para explicar el propósito del código, cómo funcionan ciertas partes del programa, y por qué se tomaron ciertas decisiones en el diseño.

Veamos algunos ejemplos:

//Este es un comentario de una sola linea
/* Este es un comentario de múltiples lineas
     que puede extenderse por varias lineas*/

Ejemplo en C

#Este es un comentario de una sola línea

Ejemplo en Python

Nota : Los comentarios son cruciales para la documentación del código, lo que facilita la colaboración en equipo y la mantenibilidad del proyecto a largo plazo.

Para concluir veamos un ejemplo Completo de un Programa en C

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Ideas claves

Recordemos algunas ideas clave de lo que acabamos de aprender:

  1. 1

    La programación es la disciplina que permite diseñar, escribir, probar y mantener el código fuente que hace posible que las computadoras y otros dispositivos electrónicos realicen tareas específicas.

  2. 2

    A medida que los programas se vuelven más complejos, se incorporan más conceptos, pero los principios fundamentales siguen siendo esenciales.

  3. 3

    Con una buena estructura, el código será más fácil de mantener, depurar y ampliar. Además, esta estructura básica forma la base sobre la cual se construyen aplicaciones más complejas, como sistemas operativos, videojuegos, y aplicaciones web.